由成龙主演的大片《十二生肖》中，那分分钟便将十二生肖制造出来的神奇技术，让人感到匪夷所思。不禁想如果真有这样的技术该多好，想打印什么就打印什么。其实，电影中的这一幕并非导演凭空想象，而是有现实科学基础的，他就是——3D打印。由于其独特的性质，3D打印在制造业体现出了非凡的发展潜力。

　　我国工程机械行业经历过2011年的大起大落后，企业越来越重视企业的管理、技术的研发等“内家功”的修炼，努力摆脱核心技术的受制于人，大而不强的行业现状。归根结底还，业发展就是技术的发展。数字技术的新宠“3D打印”的出现，会给未来的工程机械制造带来怎样的魔幻未来呢?

　　究竟什么是3D打印?

　　3D打印是快速成型技术的一种，它以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体，形成“数字化制造”。

　　3D打印技术，是以计算机三维设计模型为蓝本，通过软件分层离散和数控成型系统，利用激光束、热熔喷嘴等方式将金属粉末、陶瓷粉末、塑料、细胞组织等特殊材料进行逐层堆积黏结，最终叠加成型，制造出实体产品。与传统制造业通过模具、车铣等机械加工方式对原材料进行定型、切削以最终生产成品不同，3D打印将三维实体变为若干个二维平面，通过对材料处理并逐层叠加进行生产，大大降低了制造的复杂度。这种数字化制造模式不需要复杂的工艺、不需要庞大的机床、不需要众多的人力，直接从计算机图形数据中便可生成任何形状的零件，使生产制造得以向更广的生产人群范围延伸。

　　我们日常生活中使用的普通打印机可以打印电脑设计的平面物品，而所谓的3D打印机与普通打印机工作原理基本相同，只是打印材料有些不同，普通打印机的打印材料是墨水和纸张，而3D打印机内装有金属、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”，是实实在在的原材料，打印机与电脑连接后，通过电脑控制可以把“打印材料”一层层叠加起来，最终把计算机上的蓝图变成实物。通俗地说，3D打印机是可以“打印”出真实的3D物体的一种设备，比如打印一个机器人、打印玩具车，打印各种模型，甚至是食物等等。之所以通俗地称其为“打印机”是参照了普通打印机的技术原理，因为分层加工的过程与喷墨打印十分相似。这项打印技术称为3D立体打印技术。

　　最早的3D打印技术出现于上个世纪80年代的美国，由于材料和机器极其昂贵，3D打印并没有大范围商用。近年来，随着3D打印材料的多样化发展以及打印技术的革新，除了较为普遍的工业生产、食品加工、军事、汽车、建筑等行业外，如今还涉及了更高精尖的技术。如航空航天、生物工程、纳米技术、克隆技术等行业，甚至可以用实验室培养进去的细胞介质打印出一个人体器官，或用糖物质混合物打印出一个血管组织。

　　3D打印 改变制造业未来的魔幻技术

　　在航空领域，3D打印技术已经得到了广泛的应用。一个机械零件，甚至是一架飞机，都可以“打印”出来。

　　2013年5月24日，在第十六届中国北京国际科技产业博览会上，中航重机控股子公司中航激光所属研发团队，展示了获得2012年度“国家技术发明奖一等奖”的飞机钛合金大型整体关键构件激光成形技术。这一技术是“3D打印技术”的高端发展形势，是一项“变革性”的短周期、低成本、数字化先进制造技术。

　　通过这一技术，正在研制的两型第五代战斗机歼-20和歼-31采用钛合金的主体结构，成功降低了飞机的结构重量，提高了战机的推重比;依托激光钛合金成形造价低、速度快的特点，沈飞在一年之内连续组装出歼-15、歼-16、歼-31等多型战斗机并且进行试飞。民用航空制造业也开始应用这一技术。目前，在西北工业大学凝固技术国家重点实验室下设的激光制造工程中心，通过激光立体成型技术为将于2014年投产，并在2016年投入运营的国产客机C919制造了钛合金翼梁，长度超过5米。

　　传统的钛合金零件制造主要依靠铸造和锻造。其中铸造零件易于大尺寸制造，但重量较大且无法加工成精细的形状。锻造切削虽然精度较好，但是零件制造浪费严重，原料的95%都会被作为废料切掉，而且锻造钛合金的尺寸受到严格的限制：3万吨大型水压机只能锻造不超过0.8平方米的零件，即使世界上最大的8万吨水压机，锻造的零件尺寸也不能超过4.5平方米。而且这两种技术都无法制造复杂的钛合金构件，而焊接则会遇到可怕的钛合金腐蚀现象。

　　3D打印技术则完全解决了这一系列难题，由于采用叠加技术，它节约了90%十分昂贵的原材料，加之不需要制造专用的模具，原本相当于材料成本1~2倍的加工费用现在只需要原来的10%。加工1吨重量的钛合金复杂结构件，粗略估计，传统工艺的成本大约是2500万元，而激光3D焊接快速成型技术的成本仅130万元左右，其成本仅是传统工艺的5%。更重要的是，许多复杂结构的钛合金构建可以通过3D打印的方式一体成型，不仅节省了工时，还大大提高了材料强度。

　　目前国内3D打印正处在起步阶段，虽前景可期，原材料贵、资料种类和技术水平有限等难题是许多企业和专家持观望态度的主要原因。尽管如此，业内专家还是认为，3D打印技术势必成为引领未来制造业趋势的众多突破之一。这些突破将使工厂彻底告别车床、钻头、制模机等传统工具，改由更加灵巧的电脑软件主宰--这便是第三次工业革命的标志。